[发明专利]一种海洋平台设计建造过程中的重量控制方法

说明书

技术领域：

本发明涉及海洋平台制造领域，尤其涉及一种海洋平台设计建造过程中的重量控制方法。

背景技术：

海洋平台为在海上进行钻井、采油、集运、观测、导航、施工等活动提供生产和生活设施的构筑物。按其结构特性和工作状态可分为固定式、活动式和半固定式三大类。固定式平台的下部由桩、扩大基脚或其他构造直接支承并固着于海底，按支承情况分为桩基式和重力式两种。活动式平台浮于水中或支承于海底，能从一井位移至另一井位，按支承情况可分为着底式和浮动式两类。近年来正在研究新颖的半固定式海洋平台，它既能固定在深水中，又具有可移性，张力腿式平台即属此类。

石油是各国经济发展最重要的自然资源之一。随着海洋石油开采工程的迅速发展，我国海洋平台的设计、建造能力也日益提高。海洋平台的重量、重心是设计、建造过程中非常重要的参数，对平台的稳性、水动力性能、结构强度以及可变载荷都有着直接的影响。因此，如何有效地控制平台的重量、重心，使其达到要求的技术指标，是海洋平台项目在设计、建造过程中需要特别注意的环节。

海洋平台的总重量由空船重量和载重量组成。根据相关规范定义，空船重量是指整个平台连同安装的机械、设备和舾装等，包括固定压载以及机械和管系中可供动车用的油、水，但不包括消耗品、贮存在液舱内的油、水以及其他的载重量。按照我国船厂的惯例，空船重量主要包含结构、铁舾装、内舾装、轮机、管系、电气、通风等各部分重量。

载重量主要包含可变载荷、锚链拉力、消耗品和压载水等。由于历史原因，可变载荷也称为甲板可变载荷，即VariableDeckLoad（VDL）。可变载荷是评价海洋平台作业能力的重要指标。对于不同类型的平台，可变载荷有着不同的具体内容。一般来说，平台作业所需要的工具、材料、第三方设备以及储存在货舱或甲板上的货物均为可变载荷。锚和锚链的重量及拉力较大，且与平台的作业能力不直接相关，因此一般不作为可变载荷。消耗品通常指燃油、淡水、食物等，对于钻井平台，通常也将储存在舱室内的钻井水、盐水、基油等钻井液定义为消耗品。

重量控制不仅指平台的空船重量控制，而且包含平台重心位置的控制。重量控制的目标是在设计和建造过程中平台的空船重量、重心均在设计要求范围之内。

平台的重心控制也是重量控制工作中的重要组成部分。首先稳性计算要求平台在各种工况下的实际重心高度低于许用重心高度，如果空船重心过高，就有可能无法满足要求；其次，空船重心的纵向、横向位置会影响船舶的浮态。当压载水舱舱容不是太充裕时，如果空船的纵向、横向位置与计算重心偏离过大时，就有可能无法通过压载水调整到合适的浮态，影响工作性能。另外，对于自升式平台，如果平台重心位置偏离中心，则桩腿受力不均衡，有可能使得某桩腿的承载力超过设计强度范围，进而造成桩腿断裂的倾覆事故。

发明内容：

为了解决上述问题，本发明提供了一种贯穿于整个平台的设计和建造周期，涉及各专业和各部门之间的协调和统筹，对项目管理有着较高的要求的技术方案：

一种海洋平台设计建造过程中的重量控制方法，包括以下步骤：

（1）设计过程中重量控制，在设计过程中通过结构优化、布置优化及设备选型对使用的模块、设备的重量进行预估及更换；

（2）建造过程中重量控制，包括对现场修改进行控制，设备、模块的称重，施工工艺进行优化。

作为优选，步骤（1）中的布置优化包括：桁架结构代替板架结构、强度允许情况下多开减轻孔及中间平台尽量采用格栅平台。

作为优选，步骤（1）中的布置优化包括：

1）舱室布置优化，在满足稳性、防火和使用要求前提下，减少舱室的划分；

2）设备布置需要综合考虑舱室划分、功能使用、振动噪声等多方面因素，大型设备尽量布置在较低位置以降低整船的重心；

3）在生产设计阶段，管线、电缆的布置缩短其布线长度，采用最优的路径，使用共用管路以减少管线数量，管支架的布置经过计算。

作为优选，模块、设备称重流程为计算模块、设备重量、重心，对模块/设备进行称重得到实际重量、重心数据，对比计算重量和实测重量的差值。

本发明的有益效果在于：